ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.07.2024
Просмотров: 104
Скачиваний: 0
flBodonoSava
водолотреблше |
ваШоВача водипотреблше |
||
t |
|||
\ |
t |
||
|
|||
|
|
|
|
|
Ю0\ |
|
|
|
Чимашог д |
Г |
65 |
|
|
|
|
||
1 |
70 Г |
- J 6 |
ппжнения |
1 |
70\ |
|
|
|
\ч |
( |
03 §
^ м ?а |
|
|
III |
-У |
ч |
а 1 |
|
|
зоне итDUMBЛЬНО цолажненил
Рис. 3. Характер изменения факторов, влияющих на рост и раз витие растений, при обычном (а) и синхронном (б) дождевании.
Длительность воздействия синхронного импульсного дождевания на растение и среду исчисляется не часами, а более чем 100 сутками, то есть всем вегетационным пе риодом. Импульсная подача воды, идущая на увлажне ние растений,. почвы (особенно ночью) и увеличение влажности приземного слоя воздуха (особенно днем)
16
создает устойчивый микроклимат, исключая вредное влияние атмосферной засухи, а многократное увлажне ние листовой поверхности растения способствует внекор невому поглощению, воды и интенсификации процесса транспирации [17].
Рассредоточение поливного тока при синхронном им пульсном дождевании позволяет решать целый ряд дру гих сложных задач: исключает эрозию при поливе; сво дит к минимуму, а в отдельных случаях и исключает послеполивные обработки почвы, так как даже поверхност ный слой почвы не переувлажняется и почвенная корка не образуется.
Все это убедительно доказывает перспективность им пульсного дождевания, особенно синхронного.
Широкое внедрение импульсного дождевания до по следнего времени сдерживалось из-за недостаточной разработки технологических основ и отсутствия надеж ных и простых технических средств его осуществле ния.
ИМПУЛЬСНОЕ ДОЖДЕВАНИЕ АППАРАТАМИ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ
Режим и принцип работы импульсных дождевальных аппаратов автоколебательного действия
Стационарные дождевальные системы с импульсными аппаратами, работающими в увлажнительном режиме, предназначены в основном для регулирования и под держания запасов воды в почве. Определенное влияние,
главным образом в процессе полива, они |
оказывают и |
на микроклимат орошаемого поля. |
|
Импульсные дождевальные аппараты |
в этом случае |
должны работать в режиме непрерывно чередующихся пауз накопления и выброса воды в течение времени, не обходимого для внесения заданной поливной нормы. Ос вободившийся расход воды (после внесения заданной поливной нормы) в это время используется для работы другой группы аппаратов. Поочередная групповая ра бота импульсных аппаратов обеспечивается при дли тельности паузы накопления, в 5—10 раз большей, дли тельности выброса воды.
2-1975 |
17 |
Рис. 4. Обобщенная принципиальная схема импульсного дождевального аппарата авто колебательного действия.
Продолжительность рабочего цикла
Рис. 5. Режим работы импульсного дождевального аппара та автоколебательного действия.
При использовании обычных дождевальных аппара тов время их работы на позиции, необходимое для внесе ния заданной поливной нормы, равно 1—4 ч. Поэтому расходы, подводимые к ним, значительны и достигают 10—30 л/с.
Импульсные аппараты работают с малым подводным расходом (0,5—2,0 л/с), и время работы их на позиции составляет 20—50 ч. Теория гидравлического расчета им пульсных аппаратов автоколебательного действия впер вые в нашей стране разработана на кафедре гидрав лики МГМИ под руководством И. И. Агроскина и Б. А. Васильева.
Режим прерывистой (импульсной) подачи воды на поле осуществим импульсными дождевальными аппара тами, отличающимися от обычных наличием в каждом из них гидроаккумуляторов для накопления необходимо го объема воды и нагруженного клапана, автоматически открывающегося и закрывающегося. Принципиальная схема импульсного аппарата и режим его работы (из менение давления и расхода воды за время рабочего цикла) показаны на рисунках 4 и 5. Как видно из при веденной схемы, автоматический режим работы импульс ного дождевателя достигается благодаря созданию пред варительной нагрузки на клапан (F) и применению диф ференциального гидропривода, имеющего на общем што ке поршень и клапан. Предварительную нагрузку при нимают из условия обеспечения верхнего предела сра батывания аппарата Рв:
F = PJK,
где F — нагрузка, кг;
Р в — верхний предел давления в гидроаккумуля торе, кг/см2 ;
fK — площадь клапана, см2 .
Соотношение площадей клапана fK и поршня fn при нимается таким, чтобы автоматически обеспечить закры тие клапана при падении давления в колоколе гидроак кумулятора до расчетного:
Ы= Р« .
Для четкого открытия и закрытия нагруженного кла пана должно быть соблюдено условие
Qm\n "СЯпола *С*7maxi
2* |
19 |
где <7mm — минимальный расход воды, обеспечивающий нужную скорость возрастания давления в начальный момент открытия клапана (0,1с); Ятах — максимальный расход, при котором обеспе чивается закрытие клапана и исключается постоянный излив воды через сопло аппара
та.
Устойчивая работа импульсных дождевальных аппа ратов с нагруженным клапаном, как показали специаль ные исследования, обеспечивается при сравнительно уз
ком диапазоне изменения подводимого расхода |
(рис. 6). |
||||||||||
Нижний предел, подводимого расхода колеблется |
от |
0,4 |
|||||||||
до 0,8 л/с, а верхний — от 2 до 4 л/с. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Режим |
работы |
импульсного аппарата, |
схематично |
||||||||
показанной на рисунках 4, |
5 и 6, дает |
некоторое |
пред |
||||||||
ставление о характере изменения давления |
и |
величины |
|||||||||
расходов |
воды в периоды |
накопления |
(/И ак) |
объема |
во |
||||||
ды в |
гидроаккумуляторе |
(сжатие воздуха) |
и |
выброса |
|||||||
(^выб) |
накопленного |
объема |
воды |
энергией |
сжатого |
||||||
воздуха. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Первоначальное |
заполнение |
гидроаккумулятора |
от |
||||||||
атмосферного Р а до расчетного |
давления Р в |
можно |
счи |
||||||||
тать процессом изотермическим: |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
PDVB |
^a^reoMi |
гидроаккумулятора; |
||||||
где Угеом — геометрический объем |
|||||||||||
VB |
— объем сжатого воздуха |
при давлении |
Рв. |
||||||||
Процесс выброса части накопленного объема воды в общем случае описывается уравнением
р у = const,
О |
(15 |
1,0 |
1.5 |
2,0 |
2,5 |
|
Средний поддидимыи расход, |
л/с |
|||
Рис. 6. Режим работы импульсного аппарата (ИН-3 конструкции КазНИИВХ) при различной вели чине подводимого расхода.
где п — показатель по литропы, устанавлив а е м ы й экс п е р и м е н - тальным путем.
Пределы изменения п — от 1 (изотермиче ский процесс) до 1,4 (адиабатический . про цесс). Для импульсно го аппарата емкостью
20
30 л при изменении давления от 6 до 2 кг/см2 конструк
ции КазНИИВХ экспериментально |
установлено, что по |
|||
казатель политропы п = 1,15. |
|
|
||
Объем |
выплеска VD ьш при каждом цикле |
с учетом |
||
,подпитки |
подводимым |
расходом qnon в общем |
случае |
|
'может быть установлен из выражения |
|
|||
I1 |
|
_L |
|
|
^вып ^геом |
[( ~р~^ ) |
1 ] ~Ь ^под^выб- |
|
|
Расчетами и экспериментально установлено, что объем выплеска через сопло среднеструйного импульс ного аппарата равен 0,15—0,25 геометрического объема гидроаккумулятора.
При постоянном расходе подпитки ^Под продолжитель ность накопления определяется из простого выражения
^ |
_ Угеом |
Ря |
I Pq |
\ \ |
" а К |
?под |
Ри |
\ |
I |
Продолжительность выброса накопленного объема воды сжатым воздухом теоретическим путем установить очень сложно. Для решения зависимостей, связывающих ?выб и г^ыб, необходимо применять численные методы. Без учета подпитки продолжительность выброса воды приближенно можно установить из выражения
|
|
aU6~fc^V2g(Hu+ |
Н„) |
|
где Увыб — объем выброса воды, см3 ; |
|
|||
fc |
— коэффициент расхода |
сопла. |
||
fj, |
— площадь отверстия сопла, см2 ; |
|||
В соответствии с расчетами и опытными данными про |
||||
должительность |
выброса накопленного объема воды для |
|||
среднеструйных |
импульсных аппаратов |
колеблется в |
||
сравнительно узких пределах — от 1 до 6 |
с. |
|||
Технологические основы поочередной групповой работы импульсных дождевальных аппаратов автоколебательного действия
Применение импульсных аппаратов вносит изменения в организацию территории,, труда -и водопользования на стационарных системах.
21